專利名稱：一種地震散射p-p波成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地震波成像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種地震散射P-P波成像方法。
背景技術(shù)：
實際地震勘探中，反射波在地震波成份中是非常有限的，而反射波與其它成份地 震波傳播的規(guī)律又是不同的，把其它成份的地震波愣是用反射理論來處理，所獲得的成像 結(jié)果必定不準(zhǔn)確；另外，基于反射波時距雙曲線理論的共中心點(CMP)道集處理技術(shù)是針 對水平層狀均勻介質(zhì)模型發(fā)展起來的一套處理技術(shù)，嚴(yán)格來說，該技術(shù)只適用于水平層狀 均勻介質(zhì)，而現(xiàn)實中，這種理想的情況幾乎不存在。傳統(tǒng)地震成像技術(shù)在理論上和實際應(yīng)用 效果上均存在不可逾越的不足和困難，因此，必須尋求其它處理技術(shù)來改善或解決目前地 震成像技術(shù)成像效果存在缺陷的問題，尤其是地下構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域(如山前斷裂帶、盆地邊 緣破碎帶、地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁帶等)、不均勻性突出地帶、地質(zhì)構(gòu)造與水平層狀均勻介質(zhì)模 型相去甚遠(yuǎn)地帶(如巖漿侵入體、變質(zhì)體、透鏡體、石灰?guī)r溶洞、金屬礦脈等)和近地表風(fēng)化 嚴(yán)重地帶等。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種地震散射P-P波成像 方法，該方法無須進(jìn)行道集選排，基于點散射地質(zhì)模型，依據(jù)地震散射P-P波時距雙曲線規(guī) 律，通過單點尋優(yōu)成像，與傳統(tǒng)水平疊加成像技術(shù)相比較，在傳統(tǒng)覆蓋次數(shù)一定的情況下， 本發(fā)明比傳統(tǒng)水平疊加成像技術(shù)的疊加次數(shù)大大提高，同時利用上了傳統(tǒng)意義上的繞射 波、斷面波等異常波信息進(jìn)行成像，因此，該方法不但有效提高了信噪比，而且能大大提高 成像精度；同時，因成像位置和區(qū)域可以根據(jù)實際情況來定義，只要采集到的數(shù)據(jù)所覆蓋的 區(qū)域均可進(jìn)行成像，因此，該方法有效信息利用充分，比傳統(tǒng)成像技術(shù)擴(kuò)大了成像區(qū)域，所 獲取的地質(zhì)信息更豐富。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種地震散射P-P波成像方法，包 括如下步驟第一步將地震數(shù)據(jù)讀取到二維數(shù)組F中，同時將觀測系統(tǒng)參數(shù)加載到原始地震 數(shù)據(jù)道頭中，并依據(jù)觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)計算出散射點位置和坐標(biāo)；第二步依據(jù)散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定tM的情況下，以成像速度來 確定散射雙曲線軌跡，然后計算地震散射P-P波正常時差。地震散射P-P波時距雙曲線方程 地震散射P-P波正常時差 式中，j = l，2，…，m為地震道號，i = 1，2，…，η為地震道號，、為延遲時間，
z0i為散射點距地表視深度，Vp為地震散射P波傳播速度，Lj為炮散距，Xj為炮檢距；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P-P波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P-P波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進(jìn) 行加權(quán)求和，便實現(xiàn)了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加權(quán)求和原理為
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式中E為正常時差校正后的地震記錄，m為地震記錄總道數(shù)，j為道序號(j = 1， 2……m)，i為采樣點序號(i = 1,2……η)；第五步對成像數(shù)據(jù)按地震格式輸出。本發(fā)明基于點散射地質(zhì)模型，依據(jù)地震散射P-P波時距雙曲線規(guī)律，通過單點尋 優(yōu)對具有更為廣泛意義的地震散射波成像。與傳統(tǒng)水平疊加成像技術(shù)相比較，在傳統(tǒng)覆蓋 次數(shù)一定的情況下，該技術(shù)比傳統(tǒng)水平疊加成像技術(shù)的疊加次數(shù)大大提高，同時利用上了 傳統(tǒng)意義上的繞射波、斷面波等異常波信息進(jìn)行成像，因此，該方法不但能有效提高信噪 比，而且能有效改善成像精度；同時，因成像位置和區(qū)域可以根據(jù)實際情況來定義，采集到 的數(shù)據(jù)所覆蓋的區(qū)域，均可進(jìn)行成像，因此，有效信息利用充分，所獲得的地質(zhì)信息更為豐
ffi ο
圖1為本發(fā)明地震散射P-P波時距曲線圖，其中圖1(a)是地震散射P_P波時距曲 線圖；圖1(b)是圖中參數(shù)說明。圖2為本發(fā)明斷層地質(zhì)模型、測線布設(shè)圖。圖3為本發(fā)明斷層模型地震資料部分炮集記錄圖。圖4為本發(fā)明斷層模型地震散射P-P波成像剖面。圖5為本發(fā)明實際地震探測典型單炮地震記錄圖。圖6為本發(fā)明實際地震探測散射P-P波成像剖面圖。圖7為本發(fā)明斷層模型地震數(shù)據(jù)采集參數(shù)。圖8為本發(fā)明實際地震探測數(shù)據(jù)采集參數(shù)。具體實施方法下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見附圖1、2、3、4、5、6、7、8，一種地震散射P-P波成像方法，包括如下步驟第一步將地震數(shù)據(jù)讀取到二維數(shù)組F中，同時將觀測系統(tǒng)參數(shù)加載到原始地震 數(shù)據(jù)道頭中，并依據(jù)觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)計算出散射點位置和坐標(biāo)；第二步依據(jù)散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定tM的情況下，以成像速度來 確定散射雙曲線軌跡，然后計算地震散射P-P波正常時差。地震散射P-P波時距雙曲線方程 地震散射P-P波正常時差
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式中，j = l，2，…，m為地震道號，i = 1，2，…，η為地震道號，、為延遲時間，
z0i為散射點距地表視深度，Vp為地震散射P波傳播速度，Lj為炮散距，Xj為炮檢距。第三步從地震波旅行時中減去地震散射P-P波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P-P波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進(jìn) 行加權(quán)求和，便實現(xiàn)了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加權(quán)求和原理為溯 式中E為正常時差校正后的地震記錄，m為地震記錄總道數(shù)，j為道序號(j = 1， 2……m)，i為采樣點序號(i = 1,2……η)；第五步對成像數(shù)據(jù)按地震格式輸出。實施例一以一含有51炮，每炮64道，每道1024個采樣點的斷層模型地震資料為例說明本 實例的實施步驟第一步將含有51炮，每炮64道，每道1024個采樣點的地震數(shù)據(jù)讀取到二維數(shù)組 F中，同時將觀測系統(tǒng)參數(shù)加載到原始地震數(shù)據(jù)道頭中，并依據(jù)觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)計算出 散射點位置和坐標(biāo)；第二步依據(jù)散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定tM的情況下，以成像速度來 確定散射雙曲線軌跡，然后計算地震散射P-P波正常時差。地震散射P-P波時距雙曲線方程 地震散射P-P波正常時差 式中，j = l，2，…，m為地震道號，i = 1，2，…，η為地震道號，、為延遲時間，
z0i為散射點距地表視深度，Vp為地震散射P波傳播速度，Lj為炮散距，Xj為炮檢距；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P-P波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P-P波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進(jìn) 行加權(quán)求和，便實現(xiàn)了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加權(quán)求和原理為 式中E為正常時差校正后的地震記錄，m為地震記錄總道數(shù)，j為道序號(j = 1， 2……m)，i為采樣點序號(i = 1,2……η)；第五步對成像數(shù)據(jù)按地震格式輸出。實施例二以一含有160炮，每炮96道，每道1000個采樣點的實際地震勘探資料為例說明本 實例的實施步驟
第一步將含有160炮，每炮96道，每道1000個采樣點的地震數(shù)據(jù)讀取到二維數(shù) 組F中，同時將觀測系統(tǒng)參數(shù)加載到原始地震數(shù)據(jù)道頭中，并依據(jù)觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)計 算出散射點位置和坐標(biāo)；第二步依據(jù)散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定tM的情況下，以成像速度來 確定散射雙曲線軌跡，然后計算地震散射P-P波正常時差。地震散射P-P波時距雙曲線方程 地震散射P-P波正常時差 式中，j = l，2，…，m為地震道號，i = 1，2，…，η為地震道號，、為延遲時間，
z0i為散射點距地表視深度，Vp為地震散射P波傳播速度，Lj為炮散距，Xj為炮檢距；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P-P波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P-P波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進(jìn) 行加權(quán)求和，便實現(xiàn)了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加權(quán)求和原理為 式中E為正常時差校正后的地震記錄，m為地震記錄總道數(shù)，j為道序號(j = 1， 2……m)，i為采樣點序號(i = 1,2……η)；第五步對成像數(shù)據(jù)按地震格式輸出。
權(quán)利要求
一種地震散射P P波成像方法，其特征在于，包括如下步驟第一步將地震數(shù)據(jù)讀取到二維數(shù)組F中，同時將觀測系統(tǒng)參數(shù)加載到原始地震數(shù)據(jù)道頭中，并依據(jù)觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)計算出散射點位置和坐標(biāo)；第二步依據(jù)散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定t0i的情況下，以成像速度來確定散射雙曲線軌跡，然后計算地震散射P P波正常時差。地震散射P P波時距雙曲線方程 <mrow><msub> <mi>t</mi> <mi>ji</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <msub><mi>v</mi><mi>P</mi> </msub></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <msqrt><msubsup> <mi>L</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>+</mo> <msqrt><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>j</mi></msub><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>)</mo></mrow> </mrow>地震散射P P波正常時差 <mrow><mi>Δ</mi><msub> <mi>t</mi> <mi>ji</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <msub><mi>v</mi><mi>P</mi> </msub></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <msqrt><msubsup> <mi>L</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>+</mo> <msqrt><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>j</mi></msub><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><msub> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow></msub> </mrow> <msub><mi>v</mi><mi>P</mi> </msub></mfrac> </mrow>式中，j＝1，2，…，m為地震道號，i＝1，2，…，n為地震道號，tji為延遲時間，z0i為散射點距地表視深度，VP地震散射P波傳播速度，Lj為炮散距，Xj為炮檢距；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P P波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P P波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進(jìn)行加權(quán)求和，便實現(xiàn)了地震散射P P波成像。地震散射波振幅加權(quán)求和原理為式中E為正常時差校正后的地震記錄，m為地震記錄總道數(shù)，j為道序號(j＝1，2……m)，i為采樣點序號(i＝1，2……n)；第五步對成像數(shù)據(jù)按地震格式輸出。FSA00000146871000013.tif
全文摘要
一種地震散射P-P波成像方法，步驟如下第一步將地震數(shù)據(jù)讀取到二維數(shù)組F中，同時將觀測系統(tǒng)參數(shù)加載到原始地震數(shù)據(jù)道頭中，并依據(jù)觀測系統(tǒng)和采集參數(shù)計算出散射點位置和坐標(biāo)；第二步依據(jù)散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定t0i的情況下，以成像速度來確定散射雙曲線軌跡，然后計算地震散射P-P波正常時差；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P-P波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P-P波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進(jìn)行加權(quán)求和，便實現(xiàn)了地震散射P-P波成像；第五步對成像數(shù)據(jù)按地震格式輸出，具有提高了水平疊加成像技術(shù)的疊加次數(shù)，有效提高了信噪比和成像精度的特點。
文檔編號G01V1/28GK101900830SQ20101018947
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者沈鴻雁 申請人:西安石油大學(xué)